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现代科学仪器Modern Scientific Instruments第6期2010年12月N o.6 D e c. 201061基于Camera Link 标准的DSP+FPGA 高速实时数字图像处理系统设计陈炎斌1 金钢1,2（1电子科技大学自动化工程学院 四川成都611731；2中国科学院光电技术研究所 四川成都610209）摘 要 针对数字图像处理系统数据量大、实时性高、体积小的要求，介绍了一种基于DSP （TMS320C6416）和FPGA （EP2C70）的高速实时数字图像处理系统, 阐述了该系统的设计思路、硬件结构、工作原理,并详细描述了该系统的Camera Link 硬件接口电路模块、FPGA 数据采集和逻辑控制模块、DSP 图像处理模块。
该系统已经成功应用到实际项目中、图像采集效果满足设计要求。
关键词 DSP; FPGA; Camera Link中图分类号 TH74A DSP+FPGA High-speed Real-time Digital Image Processing System Based on theStandard of Camera LinkChen Yanbin 1,Jin Gang 1,2(1 School of Automation , University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China;2the Institute of Opticsand Electronics , the Chinese Academy of Sciences, Chengdu,610209, China; )Abstract Aiming at the requirements of mass data, high real time, small volume of a digital image processing sys-tem, this article introduces a high-speed real-time digital image processing system based on the DSP(TMS320C6416)and FPGA(EP2C70), It elaborates the design thinking, hardware architecture, functionality of the system ,and describes in de-tail the Camera Link hardware interface module, FPGA data acquisition and logic control module, image processing mod-ule with a DSP as its core. This system has been applied to real projects successfully,and the effect of image acquisition meets the design requirements.Key words DSP;FPGA;Camera Link收稿日期：2010-07-30作者简介：陈炎斌（1982-），男，电子科技大学自动化工程学院控制理论与控制工程专业在读硕士研究生，主要研究领域：智能信息处理、电力系统自动化随着集成电路技术的高速发展, DSP 和FPGA 的功能越来越完善,以DSP+FPGA 组成的数字图像处理系统广泛应用于军事、科研、工农业生产、医疗卫生等领域，其优点是编程灵活、算法实现简单,并且在系统软件开发中可采用模块化设计,可提高系统的通用性, 缩短系统的开发周期。
千眼狼高速摄像机使用Camera Link接口
千眼狼高速相机支持Camera Link 10 Taps(80bit)模式，也称为Deca模式。
采用Camera Link 接口时，图像采集速度是采用USB 3.0接口时图像采集速度的2倍。
使用Camera Link，还需要一张支持Camera Link 80bit (Deca)接口的图像采集卡，图像采集卡不属于随机配件。
为了使用CameraLink接口，您需要2根26芯的CameraLink电缆，分别连接CameraLink 1和CameraLink 2接口。
使用CameraLink接口时，需要通过POWER接口或USB接口之一给相机供电，但不能同时用POWER接口和USB接口供电。
连接或断开CameraLink线缆线缆时，必须确认相机电源已断开，否则有可能损坏相机和采集卡。
使用CameraLink接口时，必须确认相机的CameraLink 1接口与采集卡的CameraLink 1接口相连、相机的CameraLink 2接口与采集卡的CameraLink 2接口相连，连接错误有可能损坏相机和采集卡。
第８卷第１８期２００８年９月１６７１－１８１９（２００８）１８－５２５３－０４科学技术与工程ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏ舒ａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏＬ８Ｎｏ．１８Ｓｅｐ．２００８＠２００８Ｓｅｉ．ＴｅｃｋＥｎｇｎｇ基于ＣａｍｅｒａＬｉｎｋ的高速数据采集压缩系统张德联张帆（中国空空导弹研究院，洛阳４７１００９）摘要设计实现了一种基于ｃａｍ既ａ工ｊｎｌ【接口的新型高分辨率面阵ＣＣＤ信号采集压缩系统。
该系统创新点在于采用ＴＭＳ３２０Ｆ２０６＋ＦＰＧＡ４－ＡＤＶ２０２的组合结构，分别实现系统控制、时序产生、图像压缩功能，既满足了机载侦查设备内部空间小、结构紧凑的特点，又增强了系统电磁兼容等环境适应性能力。
经过某型号空中挂飞试验，表明该系统可用于机载航拍数码相机的实时图像采集与处理等场合。
关键词Ｃ，ａｍｅｒａＬｉｎｋ信号采集数据压缩ＡＴＡ接口中图法分类号ＴＮ９１９．８２；文献标志码ＡＣａｍｅｍＬｉｎｋ是一个工业高速串口数据和连接协议，它是由ＮＩ、ＤＡＬＳＡ、ＦｏｒｅｓｉｇｈｔＩｍａｇｅ、Ｃｏｒｅｃｏ、Ｃｏｇｎｅｘ、Ｂａｓｌｅｒ、Ｄａｔａｃｕｂｅ、ＩｎｔｅｒｇｒａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ等１３家数码相机供应商和图像采集公司在２０００年１０月联合推出的，旨在为数码相机和Ｐｃ机间的高速、高精度数字传输提供一种标准连接。
在现阶段，应用ＣａｍｅｒａＬｉｎｋ技术可实现高达２．３８Ｇｂ／８的传输速率，足以满足当今数码相机对数据传输速率的要求，在工业自动检测、航空、航天等高分辨率数码相机领域得到了越来越广泛的应用。
在ＣａｍｅｒａＬｉｎｋ标准，相机信号分为四种：相机控制信号、图像数据信号、电源和串行通讯【ＩＪ。
其中相机控制信号有以下四组：ＣＣＩ、ＣＣ２、ＣＣ３和ＣＣＡ，分别是外同步信号（ＥＸＳＹＮＣ），重置信号（ＰＲＩＮ）、向前信号（ＦＯＲＷＯＲＤ）和保留信号（ＦＵＴＲＵＥＵＳＥ）。
图像数据信号：ＬＶＤＳ（四组），ＦＶＡＬ，ＬｖＡＬ，ＤＶＡＬ和ｓＰ，分别是低压差分信号、帧有效信号、行有效信号、数据有效信号和保留信号。
基于Camera Link接口的视频处理系统的设计与实现作者：侯志恒来源：《电子技术与软件工程》2013年第20期摘要针对高分辨率数字图像处理系统的需求，介绍了一种Camera Link数字相机，采用FPGA和双口RAM为核心的硬件架构，实现相机初始化、图像采集、图像处理、视频格式转换等功能。
经过实验验证，该设计达到了预定的要求，具有设计灵活，运行可靠等优点。
【关键词】Camera link FPGA LVDS 图像采集1 引言随着科技的发展进步，人们对图像分辨率的要求越来越高。
为满足市场需求，各种各样的数字图像处理系统应运而生。
2000年，Basler、Congnex、National Instruments等13家公司共同推出了Camera Link接口，统一了数字视频接口标准。
用Camera link接口传输图像噪声少，传输速度快。
本文以CV-M2CL相机为例，介绍了一种基于Camera Link接口的图像采集与处理、显示的系统设计方案，并详细说明了部分模块的具体实现方式。
2 CV-M2CL相机功能特性CV-M2CL相机是JAI公司生产的一款高分辨率相机，输出视频可以选择数字或模拟接口，其中数字接口为Camera Link形式。
该相机分辨率为1600×1200，数字视频图像输出分为单通道和双通道，单通道是在一个数据输出全帧图像，速率为17帧/秒；双通道是图像左右两部分分别通过各自的数据通道输出，速率为30帧/秒，单通道和双通道可以通过像素输出模式命令来选择。
本文介绍的成像系统是通过双通道实现视频图像输出。
双通道输出是在一个时钟周期内同时输出两个像素数据。
双通道输出像素数据时序如图1所示。
3 系统组成、原理和功能3.1 系统组成该系统硬件结构由CV-M2CL相机、图像采集、图像实时处理、图像模拟显示、图像存取、图像传输等组成。
图像存取与传输通过专用模块将数字视频转换为千兆以太网，通过网络传输在计算机内存取，并做相应处理；而图像实时处理、显示模式转换是通过图像采集处理板实现。
基于Camera Link接口的图像采集系统摘要:实时的采集图像与处理已成为影响智能仪器运行速度的重要环节,因此,为了提高图像的采集速度,本文重点介绍了基于Camera Link接口的图像采集方案。
关键词:Camera Link界面图像采集1 引言通常情况下,图像的采集系统可以分为图像接收、图像采集、图像存储以及图像的输出四部分组成,考虑到图像数据传输与CCD相机控制,本文采用了基于Camera Link接口的CCD数字相机控制以及解决方案。
选用了以FPGA为核心的控制处理方案,利用CCD相机的外触发(CC1)实现了对相机曝光时间的控制,并通过低速串行通信命令信号实现对相机进行设置,由于采用了Camera Link接口使相机的图像数据能够在带宽高,数据传输率高的总线上进行传输,从而确保了图像数据的实时性,通过中值滤波,滤除噪声干扰,并通过乒乓缓存,使采集到的图像与输出的视频图像不发生时序生的冲突。
2 Camera Link协议的背景及优势Camera Link是一个由多家相机制造供货商和其他图像采集设备厂商联合推出的一种工业高速串口数据和连接协议,专为数字相机制定的一种图像数据、视频数据控制信号及相机控制信号传输的总线接口,数据传输速率最高可达2．38Gbps,足以满足数码相机在当今传输速度的要求。
采用这种标准后,使得数字摄像机的数据接口输出采用更少的线数,连接电缆制造方便,更具有通用性,而且数据的传输距离比普通传输方式更远。
其最主要的特点是采用了LVDS(Low V oltage Differential Signaling,低压差分信号)技术,从而简化了模数转换、视频信号编译码等工作流程,使摄像机的数据传输速率大大提高。
Camera Link接口协议规定了四类信号:高速图像数据信号、相机控制信号、低速串行通信信号和电源信号。
(1)高速图像数据信号:FV AL(帧同步信号)、LVDL(场同步信号)、DV AL(数据同步信号)和SP(保留信号)。
基于Camera Link的高速图像采集处理器贾建禄;王建立;郭爽;阴玉梅【摘要】设计了基于Camera Link标准的高速图像采集处理器,可以对高速的数字相机进行图像采集及实时图像处理.系统采用FPGA和DSP作为主要的内核处理单元,FGPA完成图像的采集和预处理,DSP完成复杂的图像处理任务.详细给出了处理器的结构设计和一些关键技术,如Camera Link接口技术、高速缓存以及显示技术、图像处理和输出接口设计等.经过调试,系统最终可以实时完成1 000帧/s的图像采集和处理任务.【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2010(025)006【总页数】5页(P914-918)【关键词】Camera Link;图像采集;图像处理【作者】贾建禄;王建立;郭爽;阴玉梅【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【中图分类】TN911.731 引言图像处理技术的迅速发展以及工业应用的多样化，产生了多种构架的图像处理系统。
然而，大多数的图像处理工作都是由软件实现的，这对于数据量大、实时性能要求高的系统来说，往往难以满足速度要求。
随着高性能的可编程逻辑器件和数字处理芯片的出现。
基于硬件的高速并行的图像处理就成为可能。
Camera Link是一个工业高速串口数据的连接协议，由Basler、DALSA、Coreco等相机供应商和图像采集公司在2000年10月联合推出，旨在简化CCD和采集卡之间的连接。
Camera Link可为高速、高精度的数字相机提供简单、灵活的连接［1］。
本文介绍了基于Camera Link的高速图像采集处理器，图像信号经过转化芯片将串行的LVDS（低电压差分传输）信号转化为TTL信号。
